Integracja Connection z Detail: Mimośrodowo obciążone zakotwienie (EN)

1 Nowy projekt

Uruchom IDEA StatiCa Connection. Wszystko zaczyna się na karcie Steel. 

Zachowaj domyślne ustawienia topologii zakotwienia i przejdź do aplikacji. 

2 Projektowanie

Po utworzeniu rozwiązania z szablonu, aby przesunąć stopę fundamentową na krawędź, należy rozłożyć szablon na oddzielne operacje. 

Dostosujmy płytę podstawy i ustaw Przeniesienie siły poprzecznej jako Tarcie. 

Uwaga: Od wydania wersji 24.1, IDEA StatiCa Detail wyszła z fazy BETA dla projektowania zakotwień 3D. W tej nowej wersji ścinanie może być przenoszone przez kotwy, ostrogi oraz tarcie. 

Wprowadź siły wewnętrzne dla zakotwienia obciążonego dwuosiowo. Siły wewnętrzne powodują naprężenia ściskające na styku gruntu z blokiem betonowym. Domyślnie przyjmuje się, że blok betonowy jest zarysowany. 

3 Sprawdzenie

Przejdź do karty Check i Oblicz. Sprawdzenie normowe wykazuje postać zniszczenia na kotwach. Przyjrzyjmy się temu dokładniej.

Przeanalizujmy potencjalne postacie zniszczenia przy rozciąganiu, ścinaniu i wzajemnym oddziaływaniu zgodnie z EN 1992-4. 

Zapoznaj się ze Szczegółowym Sprawdzeniem Kotew, ponieważ na pierwszej stronie ujawnia ono niezgodność. Informuje ono o sprawdzeniach normowych, które należy wykonać ręcznie lub przy użyciu innych metod, gdyż nie są one uwzględnione w IDEA StatiCa Connection. Zaleca się podjęcie niezbędnych działań w celu rozwiązania tego problemu.

Ze względu na niepowodzenie Sprawdzenia Kotew: 

• Problem jest spowodowany przez Nośność betonu na wyrwanie kotew przy rozciąganiu i ścinaniu
• Ten problem można łatwo rozwiązać w IDEA StatiCa Detail, opartym na metodzie 3D CSFM. Pozwala to przezwyciężyć model zarysowanych bloków z betonu niezbrojone w IDEA StatiCa Connection.

4 Eksport

Opracowana wewnętrznie aplikacja IDEA StatiCa Connection posiada teraz zaawansowane łącze BIM do Detail, umożliwiające projektowanie i sprawdzenie żelbetowych bloków fundamentowych z wieloma kombinacjami.

Wymagania wstępne do eksportu: 

• Model musi być wstępnie obliczony z uwzględnionymi wynikami

Przejdź do karty Check -> RC check -> Save.

Eksport jest dozwolony wyłącznie dla topologii zakotwienia. Eksport umożliwia przeniesienie:

• Bloku betonowego
• Kotew
• Płyty podstawy
• Obciążeń

Dodatkowe informacje i parametry ustawiane zgodnie z odpowiednimi ustawieniami w Connection:

• Przeniesienie ścinania (przez kotwy, ostrogi i tarcie) 
• Materiał
• Typ zakotwienia: Montowane po betonowaniu (klejowe) / Wylewane na miejscu budowy
• Typ zakotwienia na końcu: Podkładka/Proste/Hak/Śruba z łbem
• Współczynnik tarcia

5 Projektowanie

Ta sekcja umożliwia modyfikację elementów, podpór, obciążeń i kombinacji oraz zestawu zbrojenia.

Podpora

Grunt charakteryzuje się pewną sztywnością, którą należy uwzględnić przy dokładnym projektowaniu. Podpora powierzchniowa zapewnia sztywność we wszystkich trzech kierunkach i jest domyślnie ustawiona jako nieaktywna przy rozciąganiu (nieliniowość brzegowa).

• Należy zachować ostrożność przy przyjmowaniu założeń dotyczących warunków brzegowych. W przypadku nieliniowości, gdy momenty są znaczne, podpora bloku betonowego przy rozciąganiu może ulec przewróceniu podczas analizy, powodując duże obroty. Może to prowadzić do rozbieżności modelu z powodu swobodnego ruchu ciała.

Urządzenia przenoszące

Kotwy są przejmowane z IDEA StatiCa Connection. Można wybrać dwa typy kotew.

Kotwy wylewane na miejscu budowy: 

• Kotwy instalowane przed betonowaniem o takich samych właściwościach przyczepności jak pręty zbrojeniowe

Kotwy montowane po betonowaniu (klejowe):

• Kotwy montowane po betonowaniu (kotwy chemiczne) z możliwością dostosowania nośności na przyczepność na podstawie rzeczywistej wytrzymałości na przyczepność.

Należy zwrócić uwagę na prawidłowe ustawienie Połączenia z płytą podstawy. W przypadku importowania stopy fundamentowej z Connection application, Przeniesienie sił osiowych powinno być WYŁĄCZONE, a Przeniesienie ścinania powinno być WŁĄCZONE. Wynika to z faktu, że kotwy są bezpośrednio obciążone siłami. Więcej informacji na ten temat można znaleźć tutaj.

Gdyby projektować stopę fundamentową od podstaw w Detail application, obie opcje byłyby WŁĄCZONE. Przy przenoszeniu ścinania przez kotwy użytkownik musi określić, które kotwy będą przenosić siłę poprzeczną i zaznaczyć odpowiednie pole wyboru. Jest to zgodne z wymaganiami EN, które określają, że ścinanie powinno być przypisane wyłącznie do kotew efektywnych przy sprawdzeniu zniszczenia krawędzi betonu.

Zbrojenie

Ustaw otulinę betonu na 40 mm, która będzie używana jako wartość domyślna dla zbrojenia.

Wybierz Rebar-Assembly(1)-->Group of the bars 3D(2) i wypełnij pola Średnica, Właściwości i Geometria(3). 

Skopiuj operację i zmień Powierzchnię. Wszystkie pozostałe opcje zostają zachowane. 

Skopiuj operację i zmień poniższe opcje. 

Skopiuj operację i zmień poniższe opcje. 

Obciążenia i kombinacje

Kombinacje są przejmowane z IDEA StatiCa Connection. Wszystkie konsekwencje importu są opisane
szczegółowo w - Import zakotwienia z Connection do Detail.

Utwórzmy Ciężar własny:

Utwórz kombinację z ciężarem własnym i dodaj współczynnik dla ciężaru własnego = 1,35 zgodnie z normą 
EN 1991-1-1

6 Sprawdzenie

Przed uruchomieniem analizy zdecydowanie zalecamy zmianę mnożnika siatki na dwa lub trzy w celu przyspieszenia obliczeń. Ten krok nie jest obowiązkowy, ale może skrócić czas obliczeń i pomóc wykryć ewentualne problemy z rozbieżnością. Jeśli wszystko działa sprawnie i nie pojawią się żadne problemy, można przełączyć z powrotem na mnożnik równy jeden.

Wyniki

Równoważne naprężenie główne

Równoważne naprężenie główne (EPS) w betonie jest wyznaczane na podstawie objętościowego zachowania bloku betonowego. Obszary doświadczające największego obciążenia są identyfikowane i wyróżniane. W celu uzyskania wglądu w efekt ściskania wieloosiowego w porównaniu ze ściskaniem jednoosiowym, naprężenie równoważne jest obliczane przy użyciu współczynnika kappa. Więcej informacji na temat równoważnego naprężenia głównego zawarto w artykule dotyczącym podstaw teoretycznych.

Naprężenia w prętach zbrojeniowych

Podczas Sprawdzenia Zbrojenia należy zwrócić szczególną uwagę na to, że kotwa blisko narożnika jest maksymalnie wykorzystana. 

Przy wyświetlaniu stopnia wykorzystania zbrojenia użytkownik może wyraźnie zobaczyć, które zbrojenie przyczynia się do przenoszenia obciążenia i zapobiegania zniszczeniu stożka betonowego.

Zakotwienie

Sprawdź ponownie ustawienia Zakotwienia i aktywuj Całkowitą siłę w kotwach. Siły w kotwach mogą się nieznacznie różnić ze względu na odmienne podejścia obliczeniowe dotyczące bloku betonowego. Różnice te nie są jednak znaczące. 

Odkształcenia

Przejdź do Pomocniczych i włącz Odkształcenie.

Sprawdzenie odkształceń dla SGN nie jest konieczne, jednak zdecydowanie zaleca się sprawdzenie odkształceń po analizie, aby upewnić się, że model nie doświadcza dużych odkształceń, dużych obrotów ani uszkodzenia żadnego elementu skończonego. Pozwoli to uzyskać przegląd wyników analizy i pomóc zidentyfikować wszelkie problemy, które mogły pojawić się podczas analizy.

7 Raport

Na koniec przejdź do Podglądu/Wydruku Raportu. IDEA StatiCa oferuje w pełni konfigurowalny raport do wydrukowania lub zapisania w edytowalnym formacie.

Sprawdziłeś kompletne projektowanie połączenia zgodnie z normami EN 1993-1-8 i EN 1992-4. Część stalowa została sprawdzona w IDEA StatiCa Connection, a blok betonowy został poddany sprawdzeniu normowemu w IDEA StatiCa Connection i Detail.